[发明专利]一种磁基有机复合定形相变材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种磁基有机复合定形相变材料及其制备方法，属于高分子材料的技术领域。一种磁基有机复合定形相变材料，其特征在于：所述复合材料由聚氨酯有机定形相变材料和均匀分散在其内的磁性纳米粒子组成，其中，按质量百分比，磁性纳米粒子：1～4％，聚氨酯有机定形相变材料：96～99％其中，磁性纳米粒子为具有核‑壳结构的粒子，其中，核粒径为80～150nm，壳厚为20～40nm。该磁基有机复合定形相变材料可以实现磁‑热能量转换，并将热能存储在相变材料中。该材料具有高的相变焓值，高的热稳定性，优异的形状稳定性。

技术领域

本发明涉及一种磁基有机复合定形相变材料及其制备方法，属于高分子材料的技术领域。

背景技术

相变储能材料是利用物质在相变过程中的吸热和放热效应进行热能存贮和温度调控的物质，是节能环保的最佳绿色环保载体，但是相变材料也存在着一定的问题，如大多相变材料易燃烧，易泄漏，在实际应用中有很大的限制。复合相变储能材料在工作时基本呈现出宏观上固-固相转变，形状不发生变化，使用寿命长，无泄漏，材料对容器的腐蚀作用小，因此开发复合相变储能材料是实现相变材料广泛应用在热能管理和存储领域所必需的(Khudhair AM,Farid M M.A review on energy conservation in buildingapplications with thermal storage by latent heat using phase change materials[J].Energy conversion and management,2004,45(2):263-275.)。

磁性纳米颗粒因为其具有独特的化学和物理性质，如磁化率相对较高，零矫顽力，零剩磁等，在交变磁场中优异的磁热效应，因此，将磁性材料与定形相变材料复合，可以实现磁-热能量转换，将热能以潜热的方式存储起来，进而利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁-热能量转换和热能存储有机复合定形相变材料，此种材料以磁性材料为磁-热能量转换功能材料，以相变材料为储能材料，将二者复合，得到相变焓值高，形状稳定，热稳定性好的新型储热与热能管理材料，具有广阔的应用前景。

一种磁基有机复合定形相变材料，所述复合材料由聚氨酯有机定形相变材料和均匀分散在其内的磁性纳米粒子组成，其中，按质量百分比，

磁性纳米粒子：1～4％，聚氨酯有机定形相变材料：96～99％

其中，磁性纳米粒子为具有核-壳结构的粒子，其中，核粒径为80～150nm，壳厚为20～40nm，具体为Fe₃O₄@SiO₂、Fe₃O₄@TiO₂、Fe₃O₄@ZrO₂、CoFe₂O₄@SiO₂、CoFe₂O₄@TiO₂、CoFe₂O₄@ZrO₂、NiFe₂O₄@SiO₂、NiFe₂O₄@TiO₂、NiFe₂O₄@ZrO₂、MnFe₂O₄@SiO₂、MnFe₂O₄@TiO₂、MnFe₂O₄@ZrO₂中的至少一种。

优选地，所述聚氨酯有机定形相变材料由聚氨酯有机聚合物与相变材料复合得到,